12
آذر

اطلاعات کامل در خصوص انواع سوخت جت و هواپیما

سوخت جت

سوخت جت یا سوخت توربین هواپیمایی (ATF ، همچنین مختصر avtur) نوعی سوخت هواپیمایی است که برای استفاده در هواپیماهای مجهز به موتورهای توربین گاز طراحی شده است. از نظر ظاهری بی رنگ است. متداولترین سوختهای مورد استفاده در هواپیماهای تجاری ، جت A و جت A-1 هستند که با مشخصات استاندارد بین المللی تولید می شوند. تنها سوخت جت دیگری که معمولاً در هواپیمایی مجهز به موتور توربین غیرنظامی مورد استفاده قرار می گیرد ، جت B است که برای عملکرد بهتر در هوای سرد استفاده می شود.

سوخت جت مخلوطی از انواع هیدروکربن ها است. از آنجا که ترکیب دقیق سوخت جت بر اساس منبع نفت بسیار متفاوت است ، تعریف سوخت جت به عنوان نسبت هیدروکربن های خاص غیرممکن است. بنابر این سوخت جت به جای یک ترکیب شیمیایی به عنوان مشخصات عملکرد تعریف می شود. علاوه بر این ، دامنه جرم مولکولی بین هیدروکربن ها ( یا تعداد مختلف کربن ) با توجه به الزامات مربوط به محصول ، مانند نقطه انجماد یا نقطه دود ، تعیین می شود. سوخت جت از نوع نفت سفید ( از جمله جت A و جت A-1 ، JP-5 و JP-8 ) دارای توزیع تعداد کربن بین 8 تا 16 ( اتم های کربن در هر مولکول ) است.

سوخت هواپیما

سوخت های هواپیمایی ، سوخت های پایه ای نفتی یا مخلوط های سوخت نفتی و مصنوعی هستند که برای تأمین انرژی هواپیماها استفاده می شوند. آنها نیازهای سختگیرانه تری نسبت به سوختهای مورد استفاده در زمین ، مانند گرمایش و حمل و نقل جاده ای دارند و حاوی مواد افزودنی برای تقویت یا حفظ خواص مهم برای عملکرد یا کارایی سوخت هستند. آنها از نوع نفت سفید ( JP-8 و Jet A-1 ) برای هواپیماهای مجهز به توربین گازی هستند. هواپیماهای موتور پیستونی از بنزین استفاده می کنند و هواپیماهایی که موتور دیزلی دارند ممکن است از سوخت جت (نفت سفید) استفاده کنند. تا سال 2012 ، تمام هواپیماهای مورد استفاده نیروی هوایی ایالات متحده مجاز به استفاده از مخلوط 50-50 نفت سفید و سوخت مصنوعی مشتق شده از ذغال سنگ یا گاز طبیعی به عنوان راهی برای تثبیت هزینه سوخت شده بودند.

انرژی خاص معیار مهمی در انتخاب سوخت هواپیما است. قابلیت ذخیره انرژی بسیار بالاتر سوخت های هیدروکربن در مقایسه با باتری ها تاکنون باعث شده هواپیماهای الکتریکی با استفاده از باتری های الکتریکی به عنوان ذخیره انرژی اصلی پیشرانه حتی برای هواپیماهای شخصی کوچک نیز زنده نمانند.

سوخت جت گونه‌ای سوخت هواپیما است که برای هواگردهای دارای موتور توربینی مانند هواپیماهای توربوجت، توربوفن و توربوپراپ و بالگردهای توربوشفت از آن استفاده می‌کنند.

موتورهای توربینی به‌طور کلی توانایی کاربرد سوخت‌های نفتی متنوعی را دارند اما همه گونه‌های سوخت جت امروزی گونه‌هایی از نفت سفید هستند که خلوص بالایی داشته و افزودنی‌هایی برای جلوگیری از خوردگی، زنگ زدن، انجماد در دمای پایین یا اشتعال در دمای بالا، به آن‌ها اضافه شده‌است.

سوخت مناسب جت بایستی دمای اشتعال بالایی داشته باشد، رسوب نکرده و ایجاد زنگ‌زدگی نکند، ارزش حرارتی بالایی داشته ، ترابری و کار با آن ایمن باشد، به بخش‌های داغ توربین موتور آسیب نرساند و در هوای سرد نیز به خوبی جریان پیدا کند.

انواع سوخت هواپیمایی

سوخت جت سوختی شفاف تا کاه رنگ است که بر اساس یک نفت سفید بدون سرب (Jet A-1) یا یک ترکیب نفتا-نفت سفید (Jet B) ساخته می شود. مشابه سوخت دیزل ، می توان از آن در موتورهای احتراق تراکمی یا توربین استفاده کرد.

Jet-A هواپیماهای تجاری مدرن را تأمین می کند و ترکیبی از نفت سفید بسیار تصفیه شده است و در دمای 49 درجه سانتیگراد یا بالاتر از آن می سوزد. سوخت بر پایه نفت سفید دارای نقطه اشتعال بسیار بیشتری نسبت به سوخت پایه بنزینی است ، به این معنی که برای اشتعال به دمای قابل توجهی بالاتر نیاز دارد. این یک سوخت با کیفیت بالا است. در صورت عدم موفقیت در خلوص و سایر آزمایشات کیفی برای استفاده در هواپیماهای جت ، به کاربران زمینی با نیازهای کمتری مانند راه آهن فروخته می شود.

سوخت های زیستی
از گزینه های جایگزین برای سوخت های هوایی متداول فسیلی ، سوخت های جدید ساخته شده از طریق روش زیست توده به مایع (مانند سوخت هواپیمای پایدار) و برخی روغن های گیاهی مستقیم نیز می توان استفاده کرد.

سوختهایی مانند سوخت پایدار هواپیمایی دارای این مزیت هستند که تغییرات کمی یا اصلاً در هواپیما لازم نیست ، به شرطی که مشخصات سوخت از مشخصات روانکاری و چگالی و همچنین تورم کافی مهر و موم های الاستومر در سیستمهای فعلی سوخت هواپیما برخوردار باشد. سوخت پایدار هواپیمایی و مخلوط سوخت های جایگزین فسیلی و با منبع پایدار باعث انتشار کمتر ذرات و گازهای گلخانه ای می شود. با این حال ، زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرند ، زیرا هنوز با موانع سیاسی ، فناوری و اقتصادی روبرو هستند ، از جمله گران تر است از سوخت های هواپیمایی متعارف با اختلاف زیاد

تاریخچه

سوخت هواپیماهای مجهز به موتور پیستونی (معمولاً بنزینی با اکتان بالا و معروف به avgas) دارای نوسانات بالایی برای بهبود خصوصیات کاربراتوری و دمای خودتنظیم بالا برای جلوگیری از پیش شرط شدن در موتورهای هواپیما با فشار زیاد است. موتورهای توربینی (مانند موتورهای دیزلی) می توانند با طیف وسیعی از سوخت کار کنند زیرا سوخت به محفظه احتراق گرم تزریق می شود. موتورهای هواپیمای جت و گاز توربین (توربوپراپ ، هلی کوپتر) معمولاً از سوختهای کم هزینه با نقاط اشتعال بالاتر استفاده می کنند که دارای اشتعال کمتری هستند و بنابراین از نظر حمل و نقل و حمل و نقل ایمن ترند.

اولین موتور جت کمپرسور محوری در تولید و خدمات رزمی گسترده ، Junkers Jumo 004 مورد استفاده در جنگنده Messerschmitt Me 262A و جت Arabo Ar 234B جت بمب افکن ، یا سوخت مصنوعی ویژه “J2” یا سوخت دیزل را سوزاند. بنزین گزینه سوم بود اما به دلیل مصرف زیاد سوخت جذاب نبود. سایر سوختهای مورد استفاده نفت سفید یا مخلوط نفت سفید و بنزین بود.

استانداردها

بیشتر سوخت های جت مورد استفاده از پایان جنگ جهانی دوم بر پایه نفت سفید است. هر دو استاندارد انگلیس و آمریکا برای سوخت های جت برای اولین بار در پایان جنگ جهانی دوم ایجاد شد. استانداردهای انگلیس از استانداردهای استفاده از نفت سفید برای لامپها گرفته شده است – که در انگلیس به آن پارافین می گویند – در حالی که استانداردهای آمریکایی از روشهای بنزین هواپیمایی گرفته شده است. در طی سالهای بعدی ، جزئیات مشخصات ، مانند حداقل نقطه انجماد ، برای تعادل نیازهای عملکردی و در دسترس بودن سوخت تنظیم شده است. نقاط انجماد در دمای بسیار پایین میزان سوخت را کاهش می دهد.

محصولات با نقطه اشتعال بالاتر که برای استفاده در ناوهای هواپیمابر مورد نیاز است ، گران تر هستند. در ایالات متحده ، ASTM International استانداردهایی را برای انواع سوخت غیرنظامی تولید می کند و وزارت دفاع ایالات متحده نیز استانداردهایی را برای استفاده نظامی تولید می کند. وزارت دفاع انگلیس استانداردهایی را برای سوخت های جت غیرنظامی و نظامی تعیین می کند. به دلایل توانایی بین عملیاتی ، استانداردهای نظامی انگلیس و ایالات متحده تا حدی هماهنگ می شوند. در روسیه و کشورهای اتحاد جماهیر شوروی سابق ، گریدهای سوخت جت توسط شماره استاندارد دولتی (GOST) یا شماره شرایط فنی پوشش داده می شوند ، گرید اصلی در روسیه موجود است و اعضای CIS TS-1 هستند

انواع

جت A

از مشخصات جت A از دهه 1950 در ایالات متحده استفاده می شود و معمولاً در خارج از ایالات متحده و چند فرودگاه کانادا مانند تورنتو و ونکوور در دسترس نیست در حالی که جت A-1 سوخت استاندارد مشخصات است در سایر نقاط جهان غیر از کشورهای شوروی سابق که TS-1 رایج ترین استاندارد است استفاده می شود. هر دو جت A و جت A-1 دارای نقطه اشتعال بالاتر از 38 درجه سانتیگراد (100 درجه فارنهایت) با دمای خود روشن شدن 210 درجه سانتیگراد (410 درجه فارنهایت) هستند.

تفاوت بین جت A و جت A-1

تفاوت اصلی در نقطه انجماد پایین تر A-1 است

تفاوت دیگر افزودن اجباری یک ماده افزودنی ضد استاتیک به Jet A-1 است.

کامیون های جت A ، مخازن ذخیره سازی و لوله کشی هایی که جت A را حمل می کنند ، با یک برچسب مشکی که روی آن “Jet A” به رنگ سفید چاپ شده ، در مجاورت نوار سیاه دیگری مشخص شده است.